2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第2節(jié)第2課時(shí)元素周期表教案魯科版必修第二冊(cè)

PAGE10-第2課時(shí)元素周期表發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.通過(guò)相識(shí)元素周期表的結(jié)構(gòu)，知道原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系，體會(huì)證據(jù)意識(shí)和改變的觀念。2.能從宏觀和微觀相結(jié)合的角度，理解元素周期表的編排原則，能運(yùn)用元素周期表揭示元素周期律。3.通過(guò)了解ⅡA族、ⅤA族和過(guò)渡元素的性質(zhì)和用途，培育“科學(xué)看法與社會(huì)責(zé)任”的化學(xué)核心素養(yǎng)。一、元素周期表1．元素周期表與元素周期律的關(guān)系元素周期表是元素周期律的詳細(xì)表現(xiàn)形式。2．元素周期表與元素信息3．元素周期表的編排原則4．元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(7個(gè)橫行，7個(gè)周期)短周期長(zhǎng)周期序號(hào)1234567元素種數(shù)288181832320族元素原子序數(shù)21018365486118(2)族(18個(gè)縱列，16個(gè)族)列數(shù)123456789101112131415161718類別主族副族Ⅷ族副族主族0族名稱ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ族ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族①主族，共7個(gè)(由長(zhǎng)、短周期元素構(gòu)成，族序數(shù)后標(biāo)A)。②副族，共7個(gè)(只由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成，族序數(shù)后標(biāo)B)。③第Ⅷ族，包括8、9、10三個(gè)縱行。④0族，最外層電子數(shù)是8(He是2)。5．分區(qū)元素周期表中金屬與非金屬的分區(qū)族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567微點(diǎn)撥：分界線旁邊元素既表現(xiàn)金屬元素的某些性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的某些性質(zhì)。二、元素周期表中的部分重要元素和焰色反應(yīng)1．元素周期表中的重要元素族元素性質(zhì)存在ⅡA族(堿土金屬元素)鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鐳(Ra)等①物理共性：亮白色，導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，延展性②化學(xué)共性：R－2e－→R2＋在自然界中都以化合態(tài)存在ⅤA族氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鏌(Mc)等N、P、As為非金屬元素，Sb、Bi為金屬元素，鏌是人工合成的放射性元素在自然界中以化合態(tài)和游離態(tài)存在副族和Ⅷ族(過(guò)渡元素)第3～12列全為金屬元素，具有良好的導(dǎo)電性—稀土元素ⅢB族的鈧(Sc)、釔(Y)和鑭系元素都是很活潑的金屬；常見(jiàn)化合價(jià)＋3，易形成配位化合物在自然界中以化合態(tài)親密共生2.焰色試驗(yàn)(1)概念：多種金屬或其化合物在灼燒時(shí)能使火焰呈現(xiàn)特別的顏色，這在化學(xué)上叫作焰色試驗(yàn)。如鈉呈黃色，鉀呈淺紫色(通過(guò)藍(lán)色鈷玻璃視察)。(2)操作步驟微點(diǎn)撥：焰色試驗(yàn)是金屬元素特有的性質(zhì)，屬于物理改變，與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)ⅠA族全部是金屬元素。 ()(2)原子及離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期序數(shù)。 ()(3)最外層電子數(shù)等于或大于3且小于8的元素肯定是主族元素。 ()(4)元素周期表中位于金屬元素與非金屬元素分界線旁邊的元素屬于過(guò)渡元素。 ()(5)元素周期表中鑭系元素和錒系元素都占據(jù)同一格，它們是同位素。 ()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2．下列有關(guān)元素周期表的相識(shí)正確的是()A．ⅠA族元素又可稱為堿金屬元素B．每一族只包含一個(gè)縱列C．0族元素的原子最外層均有8個(gè)電子D．前三個(gè)周期為短周期，其余為長(zhǎng)周期D[ⅠA族包含堿金屬與氫元素，除氫之外的其他元素屬于堿金屬，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ⅷ族包括三個(gè)縱列(8，9，10三個(gè)縱列)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；稀有氣體氦元素的原子最外層只有2個(gè)電子，所以并不是全部0族元素原子的最外層上均有8個(gè)電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；短周期包括1、2、3三個(gè)周期，其余周期為長(zhǎng)周期，D項(xiàng)正確。]3．填寫(xiě)下列空白：(1)寫(xiě)出表示含有8個(gè)質(zhì)子、10個(gè)中子的原子的化學(xué)符號(hào)：________________。(2)原子符號(hào)為eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(17))X的元素屬于第______周期______族。(3)周期表中位于第8縱列的鐵元素屬于________族。(4)周期表中最活潑的非金屬元素屬于第________縱列。(5)所含元素超過(guò)18種的周期是第________、________周期。[解析](1)該元素原子質(zhì)量數(shù)為8＋10＝18，質(zhì)子數(shù)為8，則為氧元素。(2)17號(hào)元素為氯元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(3)元素周期表中第8、9、10三列為Ⅷ族。(4)周期表中最活潑的非金屬元素為氟元素。(5)1～7周期所含元素種數(shù)分別為2、8、8、18、18、32、32。[答案](1)eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(8))O(2)3ⅦA(3)Ⅷ(4)17(5)67元素周期表的結(jié)構(gòu)(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識(shí)與微觀探析)1．元素周期表的結(jié)構(gòu)2．周期的分類周期序數(shù)起止元素原子序數(shù)各周期元素種數(shù)電子層數(shù)稀有氣體元素原子序數(shù)、元素符號(hào)周期種類有關(guān)規(guī)律11～2212He短周期周期序數(shù)＝電子層數(shù)23～108210Ne311～188318Ar419～3618436Kr長(zhǎng)周期537～5418554Xe655～8632686Rn787～118327118Og3.族的分類族類別族序數(shù)起止族的構(gòu)成構(gòu)造方式主族ⅠA族～ⅦA族由長(zhǎng)、短周期元素共同組成的族將不同橫行中最外電子層的電子數(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的依次自上而下排成縱列，形成族(特別元素除外)副族ⅢB族～ⅦB族ⅠB族～ⅡB族只由長(zhǎng)周期元素組成的族0族7種元素Ⅷ族8、9、10三個(gè)縱列關(guān)于元素周期表結(jié)構(gòu)的易錯(cuò)點(diǎn)(1)現(xiàn)行元素周期表是按原子序數(shù)由小到大編排，切勿錯(cuò)誤認(rèn)為是按相對(duì)原子質(zhì)量由小到大編排。(2)現(xiàn)行周期表有7個(gè)橫行、7個(gè)周期、18個(gè)縱列，卻是16個(gè)族。(3)描述元素的主族符號(hào)要規(guī)范書(shū)寫(xiě)(會(huì)讀會(huì)寫(xiě)1～8羅馬數(shù)字)，如ⅣA切勿寫(xiě)為ⅥA，ⅢA切勿寫(xiě)為ⅢA。(4)氫為第ⅠA族元素，但氫不屬于堿金屬元素，而屬于非金屬元素?！纠?】結(jié)合元素周期表回答下列問(wèn)題：(1)表中的實(shí)線是元素周期表的部分邊界，請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線補(bǔ)全元素周期表的邊界。(2)表中所列元素中，屬于短周期元素的有_________(填元素符號(hào)，下同)，屬于主族元素的有___________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。(3)元素f是第周期族元素，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑邪春ぴ氐氖綐訉?xiě)出該元素的原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱、相對(duì)原子質(zhì)量。[解析]元素周期表共有7個(gè)橫行，即7個(gè)周期，其中1、2、3周期稱為短周期。周期表共有18個(gè)縱列，16個(gè)族，從左到右依次為ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA和0族。(3)周期表中每一個(gè)方格代表一種元素，方格左上方是元素的原子序數(shù)，右上方為該元素的元素符號(hào)，下方為該元素的相對(duì)原子質(zhì)量。[答案](1)(2)H、C、Na、Mg、Al、S、ArH、C、Na、Mg、Al、S304ⅡB(3)3ⅥAeq\x(\a\al(16S,硫,32.06))1．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)B．元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素C．除氦外，稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)都是8D．氫元素、ⅦA族元素和稀有氣體元素都是非金屬元素A[陽(yáng)離子的核外電子層數(shù)往往小于該元素所在的周期數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。副族元素全部都是金屬元素，B項(xiàng)正確。He的最外層電子數(shù)為2，其余稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)都是8，C項(xiàng)正確。氫元素屬于非金屬元素；ⅦA族包括氟、氯、溴、碘、砹、eq\a\vs4\al(石)田，它們都屬于非金屬元素；稀有氣體元素也都是非金屬元素，D正確。]2．下列關(guān)于元素周期表中元素分布的描述正確的是()A．元素周期表的主族中都有非金屬元素B．元素周期表的主族中都有金屬元素C．元素周期表中的金屬元素都位于長(zhǎng)周期D．元素周期表中的非金屬元素都位于主族和0族D[第ⅡA族為堿土金屬元素，全為金屬元素，其他主族中均有非金屬元素，A錯(cuò)誤；第ⅦA族為鹵素，均為非金屬元素，其他主族中均有金屬元素，B錯(cuò)誤；元素周期表中的金屬元素不都位于長(zhǎng)周期，例如Li位于第2周期，屬于短周期元素，C錯(cuò)誤。]原子序數(shù)與元素在周期表中位置的關(guān)系(素養(yǎng)養(yǎng)成——證據(jù)推理與模型認(rèn)知)依據(jù)元素周期表中指出的部分元素回答問(wèn)題。(1)表中c與f、e與h兩組元素的原子序數(shù)差各是多少？提示：c與f原子序數(shù)相差8；e與h原子序數(shù)相差18。(2)表中d與e、g與h兩組元素的原子序數(shù)差各是多少？提示：d與e原子序數(shù)相差1；g與h原子序數(shù)相差11。1．同周期序差規(guī)律2.同主族序差規(guī)律若A、B為同主族元素，A所在周期有m種元素，B所在周期有n種元素，A在B的上一周期，設(shè)A的原子序數(shù)為a。(1)若A、B為ⅠA族或ⅡA族(位于過(guò)渡元素左邊的元素)，則B的原子序數(shù)為(a＋m)。(2)若A、B為ⅢA～ⅦA族(位于過(guò)渡元素右邊的元素)，則B的原子序數(shù)為(a＋n)?！纠?】短周期元素A、B、C在周期表中的位置如下圖所示，其中B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C分別是()ABCA.B、Mg、Si B．Be、Na、AlC．O、P、Cl D．C、Al、PC[依據(jù)短周期元素A、B、C在周期表中的位置可知，A肯定在第2周期，B、C在第3周期。所以設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B、C的原子序數(shù)分別為x＋7，x＋9，所以2x＋16＝4x，解得x＝8，所以A、B、C分別是O、P、Cl。]1．下列各表是元素周期表中的一部分，表中數(shù)字表示的原子序數(shù)與其在周期表中的位置相符的是()D[A項(xiàng)中18號(hào)元素與1號(hào)、11號(hào)元素不在同一列，B項(xiàng)中13號(hào)元素與1號(hào)元素不在同一列，C項(xiàng)中3號(hào)元素與13號(hào)元素不在同一列，且A、B中的1號(hào)和2號(hào)并不間隔一個(gè)位置，B中4號(hào)和5號(hào)、C中12號(hào)和13號(hào)位置都不干脆相鄰。]2．已知a、b分別為同周期的ⅠA和ⅦA族的兩種元素，它們的原子序數(shù)分別為m和n，則下列關(guān)系不行能成立的是()A．n＝m＋16 B．n＝m＋6C．n＝m＋30 D．n＝m＋10D[若元素在2、3周期，則原子序數(shù)n＝m＋6，若元素在4、5周期，則原子序數(shù)n＝m＋6＋10＝m＋16，若元素在第6、7周期，又多了鑭系、錒系，則原子序數(shù)n＝m＋16＋14＝m＋30。]元素周期表中有多個(gè)分區(qū)，如圖是元素周期表中的五個(gè)分區(qū)示意圖。請(qǐng)依據(jù)此圖示，完成下列幾個(gè)思索問(wèn)題：(1)d區(qū)和ds區(qū)屬于過(guò)渡元素區(qū)，全部屬于副族元素，這種說(shuō)法正確嗎？為什么？提示：不正確。d區(qū)和ds區(qū)屬于過(guò)渡元素區(qū)的說(shuō)法是正確的，但是并非均是副族元素，其中還含有Ⅷ族元素。(2)s區(qū)和p區(qū)均屬于主族元素區(qū)的說(shuō)法正確嗎？提示：不正確。p區(qū)中最終一個(gè)縱列是0族元素，不是主族元素。(3)“s區(qū)全部都是金屬元素”正確嗎？為什么？提示：不正確。s區(qū)中有氫元素，屬于非金屬元素。(4)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序數(shù)肯定相差1嗎？提示：不肯定，第2、3周期相差1；第4、5周期相差11；第6、7周期相差25。(5)某主族元素的原子核外有3個(gè)電子層，最外層有3個(gè)電子，則該元素在元素周期表中的哪個(gè)位置？提示：第3周期，第ⅢA族。(6)“第ⅥA族元素的最低負(fù)價(jià)為－2價(jià)，因此最高正價(jià)是＋6價(jià)”對(duì)嗎？提示：不對(duì)，第ⅥA族的氧元素不呈現(xiàn)最高正價(jià)。通過(guò)本情境素材中對(duì)元素周期表分區(qū)探討，明確了金屬、非金屬的分布，及原子結(jié)構(gòu)與位置的關(guān)系，提升了“分析問(wèn)題解決問(wèn)題”的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。1．下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的元素為ⅦA族的是()A[A項(xiàng)為F原子，B項(xiàng)為O2－，C項(xiàng)為Ne原子，D項(xiàng)為Na原子。]2．下列敘述正確的是()A．元素周期表是按元素的相對(duì)原子質(zhì)量排列而成的B．元素周期表中的副族和Ⅷ族元素統(tǒng)稱為過(guò)渡元素C．元素周期表共有7個(gè)橫行(周期)和16個(gè)縱列(族)D．元素周期表中，短周期包括9種非金屬元素(稀有氣體元素除外)B[元素周期表是按元素的原子序數(shù)由小到大排列而成的，共有7個(gè)橫行(即7個(gè)周期)，18個(gè)縱列(7個(gè)主族、7個(gè)副族、1個(gè)Ⅷ族和1個(gè)0族)。其中副族和Ⅷ族元素統(tǒng)稱為過(guò)渡元素。短周期包括1～18號(hào)元素，除稀有氣體元素外共有10種非金屬元素。]3．(素養(yǎng)題)花崗巖屬于酸性巖漿巖中的侵入巖，這是此類中最常見(jiàn)的一種巖石，多為淺肉紅色、淺灰色、灰白色等。據(jù)報(bào)道，某些花崗巖會(huì)產(chǎn)生氡(eq\o\al(\s\up1(222),\s\do1(86))Rn)，從而對(duì)人體產(chǎn)生損害，元素Rn在周期表中的位置是()A．第5周期Ⅷ族 B．第6周期Ⅷ族C．第6周期0族 D．第5周期ⅦA族C[Rn元素位于第6周期0族。]4．下列各圖為元素周期表中的一部分，圖中數(shù)字為原子序數(shù)，其中M的原子序數(shù)為36的是()ABCDD[M的原子序數(shù)為36，則M為Kr，應(yīng)位于元素周期表中第4周期0族，其同族上一周期元素為Ar，下一周期元素為Xe。Ar為18號(hào)元素，左側(cè)為17號(hào)元素，Xe為54號(hào)元素，左側(cè)為53號(hào)元素，A錯(cuò)誤，D正確；M為Kr，位于元素周期表的最終一列，其右側(cè)無(wú)其他元素，B、C錯(cuò)誤。]5．A、B、C為短周期元素，在周期表中所處的位置如圖所示。A、C兩種元素的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù)，B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。ACB(1)A、B、C三種元素的名稱分別為_(kāi)_______、________、________。(2)B位于元素周期表中第________周期________族。(3)C的單質(zhì)與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________